正文 第11章 垃圾的再生利用(1)(3 / 3)

堆肥作為廢棄物處理的一種方法已經得到廣泛重視。完成堆肥過程的細菌、酵母菌、真菌和放線菌是土壤和垃圾中本來就有的。堆肥初期,細菌和酵母菌占優勢;後期,真菌和放線菌占優勢。細菌中有需氧性的形成孢子的杆菌屬,還有革蘭氏陰性杆菌(大腸杆菌等)。典型的真菌有:麥曲菌、鐮刀菌、青黴菌和酒麥曲菌等屬。放線菌中有鏈絲菌、諾卡氏菌和小單孢子菌等屬。用作堆肥的廢棄物的化學成分由於這些微生物的活動而發生改變。糖和澱粉最容易被微生物利用,類脂物或脂肪的抗降解作用不大,纖維素和半纖維素有中等的抗降解作用,木質素的抗降解作用最大。有機物經堆製後所形成的腐殖質既是土壤改良劑,也是優質肥料。堆肥過程中產生的生物熱溫度可達50℃~55℃,能殺滅垃圾、糞便中的病菌、蟲卵和蠅蛆。

堆肥過程一般分為四步:

(1)準備:先從垃圾中剔出大塊廢物、玻璃、金屬、塑料、橡皮、破布等;再將垃圾破碎成勻質狀,常用的方法為“落錘”搗碎、“銼切法”和“濕搗成漿法”等;勻質廢物的最佳含水率為45%~60%;碳氮比約為25∶1。如果達不到,可摻加廢水汙泥。因此堆肥廠設在汙水處理廠近旁最為合適。

(2)細菌分解:按作用原理,分為高溫需氧性分解和低溫厭氧性分解。在溫度、水分、氧氣適宜條件下,需氧微生物迅速生長繁殖,開始需氧性分解過程,產生大量的熱(溫度50℃~55℃),將各種有機物轉化成為無害的肥料,這種方法稱為高溫堆肥。厭氧堆肥在缺氧條件下進行,堆內的溫度最高不超過45℃,腐熟時間較長。按堆肥方法,分為露天堆肥法和機械化堆肥法。中國天津等地采用的露天堆肥法,是先將選淨後的垃圾同糞便混和(垃圾3/4,糞便1/4)鋪在地麵,厚度為10~20厘米,在平麵上每隔1米放上兩根直徑為10~15厘米的竹竿,在竹竿中部豎起兩根竹竿,然後均勻地堆撒80~100厘米厚的垃圾和糞便為一層。逐層堆成底寬4米、頂寬1~1.5米、高2米、長度視情況而定的肥堆。然後用泥抹麵,厚約2~3厘米,兩天後抽出竹竿。竿孔留作肥堆通風供氧。在夏、秋季竿孔需用紗布封好,用泥固定以防止生蛆。肥堆在夏、秋季約20天左右即可腐熟使用,冬季一般需延長10天。露天堆肥法較為經濟,缺點是易受氣候條件影響,臭味難以控製,時間長,用地多等。中小城市或發展中的國家多采用這種方法。美國有兩家典型的利用容器的機械化堆肥工廠,一家建在賓夕法尼亞州,1960年以來日產量25噸。容器中氧氣含量為12%~16%,溫度65℃~74℃,pH值5.5~5.9,處理周期4~5天。產品的1/3為肥料,其餘部分分選出金屬、玻璃、塑料、破布等廢物出售,不能利用的填地處理。另一家建在佛羅裏達州,日加工量為150噸,處理周期為4~6天。

(3)熟化:露天堆肥一般需要兩個星期的熟化時間。如不經熟化施入田間,就要經過幾個月以後才能種植。機械化堆肥有的不需熟化,有的需要3周左右,待肥質完全穩定後方可施用,以免微生物奪去土壤中的氮素。

(4)儲存和處置:肥料的施用有季節性,因此必須有足夠的儲存場地。運來的廢物,其中一般都有30%左右不能用來堆肥。堆肥廠附近宜有可填埋廢物的場地。

三、固體廢物能源

來源於煤炭、石油、動植物的固體廢物,大多含有一定量的煤炭、油和生物能。20世紀70年代世界性能源短缺現象出現後,從固體廢物特別是城市垃圾中回收能源的技術得到迅速發展。

垃圾常作為輔助燃料。美國聖路易聯合電力公司1972年實現以垃圾為輔助燃料發電。其方法是:先以落錘將垃圾破碎,磁選除鐵後壓縮打包,運往電廠。在電廠,垃圾經過空氣分選機進一步除鐵,並除去其他金屬、玻璃、大塊木頭、塑料等,通過輸送係統,送入鍋爐中燃燒。其熱值達到正規滿載燃燒的10%~15%,即垃圾相當於煤發熱量的10%。這種方法節約了用煤,相應地減少了硫氧化物的生成量,從而減輕了對空氣的汙染,還回收了金屬、玻璃等原料。

從焚化爐中回收廢熱,是近年在歐洲和美國發展起來的一項技術,其方法是利用水冷式爐壁取代耐火材料的爐壁,垃圾焚燒過程中產生的熱使水溫升高以至變成蒸汽,供附近地區采暖。這種方法的優點是維修費用低,空氣汙染容易治理。缺點是垃圾量不穩定,供熱有時中斷,影響使用。另一種方法是在焚化爐的燃燒室後建一鍋爐,生產蒸汽,用以發電。